Sombre, élégant et futuriste. Pendant la majeure partie de l’année, Volvo a reçu des appels à son siège social de Greensboro au sujet d’un camion d’apparence inhabituelle circulant sur les autoroutes locales. Malgré les questions, les ingénieurs et les concepteurs de l’équipe du projet sont restés silencieux, recueillant des données de performance pour leur conception unique en son genre. Les résultats sont arrivés et le SuperTruck 2 distinctif de Volvo est officiellement le tracteur le plus efficace et le plus aérodynamique de l’entreprise.

Envisager un avenir plus efficace pour le camionnage

Le projet original de SuperTruck, qui a débuté en 2011, a été créé par le ministère de l’Énergie (DOE) dans le but d’améliorer l’efficacité du transport de marchandises des camions de classe 8 (sur une base tonne-mille par gallon). L’entreprise visait à repousser les limites de la recherche et du développement, dans l’espoir d’accélérer la création de nouvelles technologies qui pourraient être rapidement intégrées à des situations réelles.

Lorsque le véhicule concept Volvo SuperTruck 1 a été achevé en 2015, il a dépassé l’objectif principal du DOE d’améliorer l’efficacité du fret de 50% grâce à une combinaison d’aérodynamisme, de réduction du poids et de nombreuses modifications du groupe motopropulseur. Les calculs finaux ont révélé une amélioration de 88%. Mieux encore, Volvo a été en mesure d’intégrer bon nombre de ces améliorations à la gamme VN à partir de 2016.

Placer la barre plus haut

Le projet de concept SuperTruck 2 a débuté à la fin de 2016, et le DOE a demandé encore plus d’innovation. Ils ont fixé des objectifs qui comprenaient une amélioration de 100% des tonnes-milles par gallon, par rapport à un camion 2009, le meilleur de sa catégorie. Volvo est allé plus loin et s’est fixé un objectif interne d’amélioration de 120%. Aucune pression.

“Je dirais que c’est une chance pour les ingénieurs de poursuivre des technologies et des idées au-delà des limites de ce sur quoi ils auraient normalement l’occasion de travailler,” déclare Eric Bond, gestionnaire de projet et ingénieur principal de Volvo SuperTruck 2. “L’équipe a tiré une grande partie des enseignements de SuperTruck 1 et a pu les appliquer à SuperTruck 2.”

L’aérodynamisme est un point de départ immédiat pour chercher des améliorations. Cette fois, il s’est concentré sur l’ensemble du véhicule, y compris la remorque. “En tant qu’aérodynamicien, vous rêvez de pouvoir concevoir l’ensemble du véhicule, du pare-chocs avant jusqu’à l’arrière de la remorque,“ explique Raja Sengupta, ingénieur expert principal en aérodynamique chez Volvo Trucks. “Normalement, nous n’avons pas l’occasion de travailler sur la remorque, mais les fabricants de remorques le font. Mais avec SuperTruck, nous sommes propriétaires de l’ensemble de la solution. Et le résultat final a été le système de semi-remorque le plus aérodynamique que nous ayons jamais construit.”

Sengupta note qu’il est important de se concentrer sur les petites choses aussi. “Des choses comme le pare-brise, la forme, la cabine entièrement calée, c’est évident. Mais il y a quelques choses intéressantes que personne ne connaîtrait. Par exemple, l’ouverture dans le pare-chocs. Il prend l’air de la zone de stagnation à haute pression et le redirige vers le passage de roue, pour le pressuriser et minimiser l’intrusion d’air extérieur dans la seule partie du camion qui n’est pas entièrement protégée. Ce sont les petites choses comme celle-ci qui font que tout le véhicule s’assemble.”

L’échec est une exigence

Tout le raisonnement derrière le projet SuperTruck est de repousser les limites. Pour voir ce qui fonctionne– et ce qui ne l’est pas. Et puis appliquer ces découvertes plus tard. Les risques et les revers temporaires font partie intégrante du processus et mènent à des gains éventuels.

Colton Kidd, technicien en chef de la construction de SuperTruck 2, l’explique ainsi, “Le plus grand défi auquel nous avons été confrontés est que tout n’a pas fonctionné. Il a fallu beaucoup d’essais et d’erreurs. Certaines choses que nous avons peut-être refaites six ou sept fois, mais cela signifie simplement que nous repoussions les limites, que nous innovions. Oui, parfois ces choses vous pèsent. Mais une fois que vous arrivez au résultat final, c’est incroyable de voir que cela fonctionne.”

Bien sûr, il y a eu beaucoup de succès – et de nombreuses innovations – dans SuperTruck 2. Ceux-ci incluent une nouvelle reconfiguration de l’essieu 4x2. “Donc, un essieu moteur, avec 65 000 livres réparties sur quatre essieux,” dit Sengupta. “Lorsque nous avons fait tout cela, nous nous sommes assurés que la remorque se retrouve dans une position proche de la cabine, afin d’éviter que le flux d’air ne pénètre dans l’espace de la remorque. Ce camion a un écart de remorque de 35 pouces, sept pouces de moins que ce que nous avions dans SuperTruck 1.”

Alex Henriques, concepteur en chef des extérieurs de Volvo Trucks, parle des réussites de son équipe, “Je dirais que des trois composants les plus importants pour nous à l’extérieur du camion, le premier est le pare-brise. C’est notre plus aérodynamique à ce jour, tout en offrant une meilleure visibilité pour la sécurité du conducteur. Ensuite, nous enroulons essentiellement le capot autour de l’ensemble de refroidissement, pour vraiment maximiser la performance de l’air. Et puis la même chose pour les côtés – ils sont super lisses. Nous avons combiné ces trois zones différentes pour créer une forme cohérente.”

D’autres améliorations aux véhicules abondent. Les rétroviseurs latéraux? Elles ont disparu, remplacées par un système de caméra à la fine pointe de la technologie pour améliorer encore l’aérodynamisme. Le groupe motopropulseur a été optimisé, avec un système micro hybride de 48 V. Et parce qu’il élimine l’entraînement par courroie, les pompes de liquide de refroidissement et le moteur du ventilateur ne fonctionnent qu’au besoin, améliorant l’efficacité du moteur en réduisant les pertes parasites. Même la cabine a été repensée, optimisant la structure tout en réduisant le poids. “Nous avons refait toute la cabine,” Sengupta se souvient. “Nous avons maintenu la largeur de la cabine au montant B, mais nous avons rétréci le montant A et déplacé le poste du conducteur vers l’intérieur. Cela offre au conducteur plus d’espace pour les coudes qu’aujourd’hui, tandis que la cabine calée permet au flux d’air de circuler en douceur autour de la remorque.”

Il faut un village

De nombreux partenaires et fournisseurs ont participé à la création du véhicule concept SuperTruck 2. Michelin a contribué à la création de pneus plus légers et à faible résistance au roulement pour améliorer davantage l’efficacité énergétique. Wabash a réduit le poids de la remorque grâce à des dispositifs aérodynamiques personnalisés et à des réglages de suspension. Bergstrom a redessiné le boîtier du compresseur avec un acheminement des tubes plus droit pour accueillir le compresseur de 48 V et a fourni un contrôle de la température avancé. Même l’Université du Michigan a participé à la recherche sur la stratégie rentable des soupapes à cycle Miller, qui peut réduire la puissance nécessaire pour entraîner le moteur.

“C’était vraiment un effort d’équipe complet,” ajoute Bond. "Nous avions l’ingénierie des véhicules, l’ingénierie du groupe motopropulseur, le soutien des prototypes, des techniciens dans l’atelier, des fournisseurs et des partenaires. Il a vraiment fallu que toute l’équipe se rassemble. De toute évidence, sans le soutien du ministère de l’Énergie, nous n’aurions pas eu le succès que nous avons eu avec ce projet.”

Le résultat final est plus que remarquable. “En fin de compte, nous avons réussi à atteindre non pas 120%, mais une amélioration de 134% de l’efficacité du fret,” Bond remarque avec fierté.

Henriques résume le point de vue de l’équipe sur le projet et ses réalisations, “Quand j’ai vu le camion pour la première fois descendre la route, il ne ressemblait à rien d’autre en ce moment. Parce qu’il n’y a rien d’autre de tel. Et nous pensons que c’est génial.”

SuperTruck 2 en chiffres :

• Objectif initial du DOE : Amélioration de 100% des tonnes-milles par gallon
• Objectif d’extension Volvo : 120% d’amélioration
• Résultat de rendement final : amélioration de 134%
• Aérodynamisme 20% supérieur à celui de la ST1
• Améliorations aérodynamiques de 50% par rapport à la VNL de référence 2009
• 26 400 lb de poids à vide combiné pour tracteur ou remorque
• Groupe motopropulseur de 325 ch 11L
• Nouveau système micro hybride 48 V
• Configuration d’essieu 4x2
• Pneus légers de 19,5 po à faible résistance au roulement
• Coût du projet de 40 millions de dollars (20 millions de dollars du DOE/20 millions de dollars de Volvo)